DE9315278U1 - Energiespar-Steuervorrichtung - Google Patents

Description

Energiespar-Steuervorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft Energiespar-Steuervorrichtungen und insbesondere eine Steuervorrichtung, die den ein- bzw. ausgeschalteten Zustand mehrerer Beleuchtungskörper entsprechend der Helligkeit der Umgebung steuert.

Beleuchtungskörper wie beispielsweise Kraftfahrzeugscheinwerfer, Neonleuchten, Straßenlampen oder Lampen an oder in Gebäuden finden im täglichen Leben Verwendung. Die Beleuchtungskörper werden vom Benutzer ein- bzw. ausgeschaltet. Dabei wird Energie verschwendet, wenn der Benutzer das Ausschalten der Beleuchtungskörper vergißt. Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick darauf konzipiert, diesen Nachteil abzuschwächen oder zu überwinden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Energiespar-Steuervorrichtung zu schaffen, die mit mehreren Vorrichtungen, insbesondere Beleuchtungskör-

Telefon: (02 21) 1310 41 Telex: 888 2307 dopa d Telefax: (02 21) 13 42 97 (02 21)134881 Teiegramm: Oompatent Köln

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pern, verbunden ist, um eine bestimmte der Vorrichtungen (Beleuchtungskörper) entsprechend der Helligkeit der Umgebung automatisch ein- bzw. auszuschalten.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Energiespar-Steuervorrichtung vorgesehen,_r die aufweist: eine Gleichspannung liefernde Energiequelle, eine mit der Energiequelle verbundene Lichtdetektoreinrichtung, die auf die Lichtintensität in der Umgebung reagiert und eine entsprechende Spannung von der Gleichspannung abgreift, mehrere Komparatoren, die jeweils mit der Lichtdetektoreinrichtung zum Vergleichen der abgegriffenen Spannung mit einer entsprechenden von mehreren Referenzspannungen derart elektrisch verbunden sind, daß, wenn die abgegriffene Spannung höher ist als eine der Referenzspannungen, der entsprechende Komparator ein Triggersignal ausgibt, und mehrere Schalteinrichtungen, bei denen jeweils ein erster Anschluß mit einem der Komparatoren, ein zweiter Anschluß mit Masse und ein dritter Anschluß über eine entsprechende Vorrichtung mit der ersten Energiequelle verbunden ist. Der zweite und der dritte Anschluß jeder Schalteinrichtung sind elektrisch verbunden, so daß die entsprechende Vorrichtung die Gleichspannung empfangen kann, wenn der erste Anschluß das Triggersignal von dem entsprechenden Komparator empfängt .

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisiertes Schaltbild einer erfindungsgemäßen Energiespar-Steuervorrichtung,

Fig. 2 ein schematisiertes Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Energiespar-Steuervorrichtung, und

Fig. 3 ein Schaltbild von Fig. 2 im einzelnen.

Wie Fig. 1 zeigt, weist eine Energiespar-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Energiequelle 10, eine Lichtdetektoreinrichtung 12, mehrere Komparatoren 20 und mehrere Schalteinrichtungen 22 auf. Die Energiequelle 10 liefert Gleichspannung VCC. Die Lichtdetektoreinrichtung 12 ist mit der Energiequelle 10 verbunden, um auf die Lichtintensität der Umgebung zu reagieren und eine entsprechende Spannung von der Gleichspannung VCC abzugreifen. Dies kann, wie im folgenden noch zu beschreiben ist, durch einen Lichtwiderstand erfolgen.

Die Komparatoren 20 weisen jeweils einen positiven Eingangsanschluß auf, der mit der Lichtdetektoreinrichtung 12 zum Empfangen der abgegriffenen Spannung verbunden ist, sowie einen negativen Eingangsanschluß, der mit einer der mehreren Referenzspannungen Vl, V2, ...VN verbunden ist. Jede Referenzspannung ist vorbestimmt und ist, wie noch zu beschreiben ist, von einem entsprechenden Spannungsteiler erhältlich. Jeder Komparator 20 vergleicht die abgegriffene Spannung mit einer entsprechenden Referenzspannung und gibt ein Triggersignal aus, wenn die abgegriffene Spannung höher als die Referenzspannung ist. Im anderen Fall gibt sie ein Nicht-Trig-

gersignal aus. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Triggersignal ein logisches Spannungssignal (high) und das Nicht-Triggersignal ein logisches Spannungssignal (low).

Mehrere Schalteinrichtungen 22 weisen jeweils einen mit einem der Komparatoren 20 verbundenen ersten Anschluß, einen mit Masse verbundenen zweiten Anschluß, und einen über eine entsprechende der Lasten 15,25, ··., N5 mit der ersten Energiequelle 10 verbundenen dritten Anschluß auf. Die Lasten 15,25, ..., N5 können Hauslampen oder andere Gleichstrom verwendende Vorrichtungen sein. Die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluß wird unterbrochen, wenn ein Nicht-Triggersignal von dem entsprechenden Komparator 20 zu dem ersten Anschluß gesendet wird, und die beiden Anschlüsse werden elektrisch verbunden, wenn der erste Anschluß von dem entsprechenden Komparator 20 ein Triggersignal empfängt. Wenn der zweite und der dritte Anschluß elektrisch verbunden sind, ist die bestimmte Schalteinrichtung 22 im eingeschalteten Zustand, wodurch die entsprechende Lampe eingeschaltet wird.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Energiespar-Steuervorrichtung dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorhergehenden darin, daß es ferner mehrere Relais 24 aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere Lasten 26,36, ..., N6, die eine zweite Spannungsquelle benötigen, jeweils zwischen einer zweiten Gleichspannung V+ und einem entsprechenden Relais 22 geschaltet. Jedes Relais 22 weist einen inneren Schalter auf, der zwischen einer entsprechenden Last und Masse geschaltet ist, und eine

Spule, die zwischen der entsprechenden Schalteinrichtungg 22 und der Energiequelle 10 (im folgenden als erste Energiequelle bezeichnet) geschaltet ist. Die zweite Gleichspannung V+ wird von einer zweiten Energiequelle 100 geliefert. Tatsächlich ist jede Last zwischen dem entsprechenden inneren Schalter und der zweiten Energiequelle 100 geschaltet. Die Spule wird erregt und bewirkt, daß der innere Schalter eingeschaltet wird, wodurch die zweite Gleichspannung V+ mit der entsprechenden Last gekoppelt wird, wenn die entsprechende Schalteinrichtung 22 im eingeschalteten Zustand ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die zweite Energiequelle 100 durch eine Wechselstromquelle ersetzt werden, wenn die Lasten Wechselstrom, benötigen. Selbstverständlich funktioniert die Energiespar-Steuervorrichtung gleich gut, ob die zweite Energiequelle 100 nun eine Gleichstromquelle oder eine Wechselstromquelle ist.

Fig. 3 ist ein ausführliches Schaltbild von Fig. 2, wobei jedoch die zweite Energiequelle 100 nicht dargestellt ist. Gemäß Fig. 3 weist die erste Energiequelle einen bekannten Regler IC LM7805 auf. Die Lichtdetektoreinrichtung 12 weist eine Reihenschaltung aus einem ersten Widerstand 13 und einem zweiten Widerstand 14 auf, die zwischen der ersten Energiequelle 10 und Masse geschaltet sind und als Spannungsteiler wirken. Der zweite Widerstand 14 ist ein Lichtwiderstand, der seinen Widerstand auf die Lichtintensität der Umgebung hin verändert. Eine abgegriffene Spannung wird von einem Schnittpunkt des ersten Widerstands 13 und des zweiten Widerstands 14 erhalten. Die abgegriffene Spannung wird auf die Lichtintensität der Umgebung hin verändert. Jeder Komparator 20 ist aus einem Operationsverstärker

LM339 oder anderen äquivalenten Elementen erhältlich. Jede Schalteinrichtung 22 kann aus einem bekannten Transistor bestehen. Jeder negative Anschluß des !Comparators ist mit einem Spannungsteiler 21 verbunden, der, wie in den Fign. 1 und 2 gezeigt, eine Referenzspannung liefert. Selbstverständlich ist, die Referenzspannung entsprechend den Anforderungen des Benutzers einstellbar. Eine lichtemittierende Diode 23 ist zwischen jeder Schalteinrichtung 22 und der Energiequelle 10 geschaltet, um Licht zu emittieren, das anzeigt, daß die betreffende Schalteinrichtung 22 sich im eingeschalteten Zustand befindet.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Energiespar-Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung verschiedene Arten von Lasten, einschließlich sämtlicher Vorrichtungen wie Radio- und Fernsehgeräte, Klimaanlagen und sämtliche Lampen, wie beispielsweise Autoscheinwerfer, Neonleuchten, Straßenlampen oder Lampen in oder an Gebäuden, wie sie im täglichen Leben verwendet werden, steuern kann.

Claims (12)

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Energiespar-Steuervorrichtung, mit:

- einer Gleichspannung (VCC) liefernden Energiequelle (10),

einer mit der Energiequelle (10) verbundenen Lichtdetektoreinrichtung (12), die auf die Lichtintensität der Umgebung reagiert und eine entsprechende Spannung von der Gleichspannung (VCC) abgreift,

mehreren Komparatoren (20), die jeweils elektrisch mit der Lichtdetektoreinrichtung (12) verbunden sind und die abgegriffene Spannung mit einer entsprechenden Referenzspannung unterschiedlicher Referenzspannungen vergleichen, derart, daß der entsprechende Komparator ein Triggersignal ausgibt, wenn die abgegriffene Spannung höher als eine Referenzspannung ist,

mehreren Schalteinrichtungen (22), die jeweils einen mit einem der Komparatoren (20) verbundenen ersten Anschluß, einen mit Masse verbundenen zweiten Anschluß und einen über eine entsprechende Last mit der ersten Energiequelle (10) verbundenen dritten Anschluß aufweisen, wobei der zweite und der dritte Anschluß jeder Schalteinrichtung (22) elektrisch verbunden sind, wenn der erste Anschluß das Triggersignal von dem entsprechenden Komparator empfängt.

2. Energiespar-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdetektorein-

richtung (12) eine Reihenschaltung aus einem ersten Widerstand (13) und einem zweiten Widerstand (14), die zwischen der Energiequelle (10) und Masse geschaltet sind, aufweist, wobei der zweite Widerstand (14) ein Lichtwiderstand ist, der seinen Widerstand auf die Helligkeit der Umgebung hin verändert, und wobei die abgegriffene Spannung von einem Schnittpunkt des ersten Widerstands (13) und des zweiten Widerstands (14) erhalten wird.

3. Energiespar-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Referenzspannungen jeweils von einem entsprechenden Spannungsteiler (2-1) erhalten werden, der mit einem entsprechenden der Komparatoren (20) verbunden ist.

4. Energiespar-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schalteinrichtungen (22) ein Transistor ist.

5. Energiespar-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner gekennzeichnet durch eine lichtemittierende Ddode (23), die zwischen jeder Schalteinrichtung (22) und der Energiequelle (10) zum Emittieren von Licht geschaltet ist, um anzuzeigen, daß die Schalteinrichtung (22) sich im eingeschalteten Zustand befindet.

6. Energiespar-Steuervorrichtung, mit:

- einer ersten Energiequelle (10), die eine erste Gleichspannung (VCC) liefert,
einer zweiten Energiequelle,

einer mit der Energiequelle (10) verbundene Lichtdetektoreiinrichtung (12), die auf die Lichtintensität der Umgebung reagiert und eine entsprechende Spannung von der Gleichspannung (VCC) abgreift,
mehreren Komparatoren (20), die jeweils mit

r.

der Lichtdetektoreinrichtung (12) elektrisch verbunden sind und die abgegriffene Spannung mit der entsprechenden Referenzspannung unterschiedlicher Referenzspannungen (V1,V2,...,VN) derart vergleichen, daß der entsprechende Komparator (20) ein Triggersignal ausgibt, wenn die abgegriffene Spannung höher ist als eine der Referenzspannungen,

mehreren Schalteinrichtungen (22), die jeweils mit einem der Komparatoren (20) elektrisch verbunden sind und in den eingeschalteten Zustand versetzt werden, wenn der entsprechende Komparator (20) ein Triggersignal ausgibt, und mehreren Relais (24), die jeweils einen inneren Schalter aufweisen, der zwischen einer entsprechenden Last und Masse geschaltet ist, und einer Spule, die zwischen der entsprechenden Schalteinrichtung (22) und der ersten Energiequelle (10) geschaltet ist, wobei jede Last zwischen dem entsprechenden inneren Schalter und der zweiten Energiequelle geschaltet ist und wobei die Spule erregt ist und bewirkt, daß der innere Schalter in den eingeschalteten Zustand versetzt ist und so die zweite Energiequelle mit der entsprechenden Last gekoppelt ist, wenn der entsprechende Schalter im eingeschalteten Zustand ist.

7. Energiespar-Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdetektoreinrichtung (12) eine Reihenschaltung aus einem ersten Widerstand (13) und einem zweiten Widerstand (14) aufweist, die zwischen der Energiequelle (10) und Masse geschaltet sind, wobei der zweite Widerstand (14) ein Lichtwiderstand ist, der seinen Widerstand auf die Lichtintensität der Umgebung hin verändert und wobei die abgegriffene Spannung von einem Schnittpunkt des ersten Widerstands (13) und des zweiten Widerstands (14) erhältlich ist.

8. Energiespar-Steuervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Referenzspannungen jeweils von einem entsprechenden Spannungsteiler erhältlich sind, der mit dem jeweils entsprechenden Komparator (20) verbunden ist.

9. Energiespar-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schalteinrichtungen (22) ein Transistor ist.

10. Energiespar-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtemittierende Diode (23) zwischen jeder Schalteinrichtung (22) und der Energiequelle (10) zum Emittieren von Licht geschaltet ist, um anzuzeigen, daß die Schalteinrichtung (22) sich im eingeschalteten Zustand befindet.

11. Energiespar-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Energiequelle eine Gleichstromquelle ist.

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12. Energiespar-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Energiequelle eine Wechselstromquelle ist.